Ist das Eisenkernmaterial des Motors so dünn wie möglich?

GNEE Steel Kaltgewalzter Elektrostahlkern

Die Wahl des für Rotor- oder Statorlaminate verwendeten Materials hat einen grundlegenden und weitreichenden Einfluss auf die Motorkonstruktion, und das Eisenkernmaterial beeinflusst die Leistung, die Wärmeentwicklung, das Gewicht und die Kosteneigenschaften des Motors.

Zunächst muss klar sein, dass kein Material für jede Anwendung optimal ist und dass Kompromisse zwischen Kosten, Gewicht, Größe und anderen Faktoren eingegangen werden müssen. Darüber hinaus hat der Laminierungsprozess nach der Herstellung großen Einfluss auf die Leistung des entworfenen Eisenkerns. Zu den Materialauswahlkriterien gehören Kosten, Permeabilität, elektromagnetischer Verlust und Sättigungsflussdichte. Permeabilität und Kernverlust variieren mit der Flussumkehrfrequenz (in Hertz) und der Flussdichte, und in einigen Anwendungen wird die Form der Hysteresekurve wichtig. Jedes verfügbare Material ist für eine oder mehrere dieser Eigenschaften optimiert und für andere nicht perfekt.

Das derzeit am häufigsten verwendete Material für Motoreisenkerne ist kaltgewalzter laminierter Stahl, der für Serienanwendungen das kostengünstigste Material ist. Einfaches Stanzen und geringer Werkzeugverschleiß tragen dazu bei, die Kosten für die fertige Laminierung zu senken. Bei Anwendungen, bei denen hohe Kernverluste (DC-Pole, niedrige Einschaltdauer usw.) und kostengünstige Endgeräte akzeptabel sind,KohlenstoffstahlZu berücksichtigen sind natürlich die magnetischen und mechanischen Eigenschaften dieses Materials. Je dünner das Material, desto geringer sind die hochfrequenten Wirbelstromverluste und der Wirkungsgrad des Motors steigt. Dies wiederum bedeutet einen geringeren Stromverbrauch und damit eine größere Übertragungsreichweite bei gleicher Leistungskapazität.

Kornorientierter Siliziumstahl in Leistungstransformatoren

Das Blech wird dünner, die Produktionszeit verlängert sich und die Produktivität sinkt. Bei einem Motor mit einem Statoraußendurchmesser von 250 mm und einer Blechhöhe von 120 mm gilt: Je dünner die Blechdicke, desto mehr Bleche sind erforderlich, um die gewünschte Gesamthöhe zu erreichen. Die Prägegeschwindigkeit variiert je nach Blechdicke zwischen 220 Hüben/Min. (für 0,25 mm dicke Bleche) und 250 Hüben/Min. (für 0,35 mm dicke Bleche). Unter Berücksichtigung von Ausschuss, Ausfallzeiten und Anlagenverfügbarkeit wird die Produktion zwischen 32 Pfähle (0,35 mm) und 19 Pfähle (0,25 mm) pro Stunde betragen, was einer 1,7-fachen Steigerung der Prägezeit entspricht.

Berücksichtigen Sie maximale Effizienz, aber nicht anwendungsunabhängig. Starke Elektromotoren lassen sich mit einer Vielzahl von Stahlsorten herstellen und bei der Wahl eines rein elektrisch betriebenen Antriebsmotors stellt sich vor allem die Frage, wie viel durch den Einsatz hochwertigerer, dünnerer und damit teurerer Stähle eingespart werden kannElektrostahl. Schon ein relativ kleiner Wirkungsgradunterschied kann sich auf die Reichweite der Batterie und damit auf die benötigte Batteriekapazität auswirken. Wird der Motor bei einem Mild-Hybrid-Fahrzeug lediglich zur Unterstützung des Verbrennungsmotors eingesetzt oder soll das Fahrzeug auf kurzen oder mittleren Strecken rein elektrisch betrieben werden (z. B. bei einem Hybrid- oder Plug-in-Hybrid-Fahrzeug), gelten die Anforderungen für Die Leistungskurve ist niedriger. Neben der Materialeinsparung des Motors wird auch die benötigte Batteriekapazität stark reduziert, weshalb es sinnvoll ist, den Motorwirkungsgrad im Dickenbereich von 0,3 bis 0,35 zu reduzieren mm. Darüber hinaus kann extrem dünner Eisenkernstahl den Wirkungsgrad von Hochgeschwindigkeitsmotoren verbessern, insbesondere den Wirkungsgrad des Stators. Beim Rotor ist es jedoch häufig erforderlich, eine sehr hohe Festigkeit anstelle einer geringeren Dicke zu erreichen, und spezielle Fügeverfahren, wie z B. die vollflächige Verklebung, wirken sich auch positiv auf die Effizienz des Rotordesigns aus.

Kaltgewalzter Siliziumstahlkern

Insgesamt gesehen ist dünner nicht besser. Wenn wir Bearbeitbarkeit, Kosten, Anwendungsbereiche, Effizienz und andere technische Faktoren bei der Motorkonstruktion berücksichtigen, müssen wir die Verwendung von Eisenkernstahl ganz anders betrachten.